Ερευνητές προσανατολίζονται στο μη ρυπογόνο στοιχείο που βρίσκεται σε αφθονία στην ατμόσφαιρα, ως πηγή ενέργειας.
Με την κλιματική αλλαγή να απειλεί τον πλανήτη, η ανάγκη για ανανεώσιμες πηγή ενέργειας με μηδενικές εκπομπές άνθρακα είναι ζωτικής σημασίας. Έτσι οι επιστήμονες από όλο τον κόσμο έχουν στραφεί σε ένα άφθονο στοιχείο στο σύμπαν, το υδρογόνο, το οποίο παράγεται χωρίς ορυκτά καύσιμα. Μάλιστα πρόσφατα ανακοινώθηκε, επένδυση ύψους 11 εκατομμυρίων ευρώ για την κατασκευή κόμβου παραγωγής και διανομής πράσινου υδρογόνου στον Αθερινόλακκο της Κρήτης. Ο σχεδιασμός προβλέπει τη διάθεση του υδρογόνου σε διαφορετικές χρήσεις και συγκεκριμένα τις μεταφορές (κίνηση λεωφορείου με υδρογόνο), τη ναυτιλία και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Ωστόσο μένει να βελτιστοποιηθεί η αποθήκευση του και για το λόγο αυτό ερευνητές στο Εθνικό Εργαστήριο Βορειοδυτικού Ειρηνικού (PNNL), εξετάζουν το υδρογόνο ως μέσο αποθήκευσης και απελευθέρωσης ενέργειας, κυρίως με τη διάσπαση των χημικών του δεσμών. Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχει απολύτως ασφαλής, οικονομικά και ενεργειακά αποδοτικός τρόπος αποθήκευσης υδρογόνου σε μεγάλη κλίμακα.
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν πρόσφατα μια εργασία που δημοσιεύτηκε από τη Βασιλική Εταιρεία Χημείας στο περιοδικό, Green Chemistry, η οποία διερευνά ένα διάλυμα μαγειρικής σόδας ως μέσο αποθήκευσης υδρογόνου. Έτσι λοιπόν η χρήση της μαγειρικής σόδας επεκτείνεται, πέρα από την κουζίνα, τους διάφορους τρόπους καθαρισμού και συνταγές για ομορφιά.
Οι δύο κύριοι συγγραφείς της νέας εργασίας είναι ο χημικός και συνεργάτης του εργαστηρίου PNNL Thomas Autrey και ο συνάδελφός του Oliver Gutiérrez, ειδικός στο να κάνει τις χημικές αντιδράσεις γρήγορες και οικονομικά. «Πρέπει να είσαι λίγο δημιουργικός», είπε η Autrey, η οποία διασκεδάζει με το πόσο συνηθισμένη, φθηνή και ήπια μαγειρική σόδα είναι μια πιθανή απάντηση σε ένα μεγάλο πρόβλημα. «Δεν πρόκειται κάθε χημική ουσία να είναι αποτελεσματική στην αποθήκευση υδρογόνου. Πρέπει να δουλέψεις με αυτό που σου δίνει η Μητέρα Φύση”.
Τρόποι αποθήκευσης υδρογόνου μέσω συμπίεσης του ή μέσω κρυογονικής υγροποίησης θα ήταν εξ ίσου πολύ ακριβές, ωστόσο σύμφωνα με τους ερευνητές , πολλά υποσχόμενα είναι τα μόρια που είναι υγρά, βελτιστοποιημένα για αποθήκευση και απελευθέρωση υδρογόνου. Η χρήση τέτοιων υγρών ως αποθηκευτικού μέσου έχει το πλεονέκτημα της διατήρησης της υπάρχουσας ενεργειακής υποδομής, συμπεριλαμβανομένων των αγωγών, των φορτηγών, των τρένων και των πλοίων ανάληψης, είπε ο Gutierrez.
Η μαγειρική σόδα θα μπορούσε να είναι το εισιτήριο λένε οι ερευνητές. Αυτό το ήπιο, φθηνό άλας διττανθρακικού νατρίου είναι μη τοξικό και άφθονο στη Γη. Η ομάδα PNNL διερευνά τις ιδιότητες αποθήκευσης ενέργειας υδρογόνου του μακροχρόνιου μελετημένου κύκλου διττανθρακικού-μυρμηκικού. Η λειτουργία έχει ως εξής: “Διαλύματα μυρμηκικών ιόντων (υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα) στο νερό μεταφέρουν υδρογόνο με βάση το μη διαβρωτικό μυρμηκικό αλκαλιμέταλλο. Τα ιόντα αντιδρούν με το νερό παρουσία καταλύτη. Αυτή η αντίδραση κάνει το υδρογόνο και τα διττανθρακικά, τη «μαγειρική σόδα» που θαυμάζει ο Autrey για την απουσία περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Με τις σωστές ήπιες αλλαγές στην πίεση, ο κύκλος διττανθρακικού-μυρμηκικού μπορεί να αντιστραφεί. Αυτό παρέχει έναν διακόπτη on-off για ένα υδατικό διάλυμα που μπορεί εναλλακτικά να αποθηκεύει ή να απελευθερώνει υδρογόνο”. Ο κύκλος διττανθρακικών-μυρμηκικών, βασίζεται σε ένα υδατικό διάλυμα αποθήκευσης τόσο ήπιο που «μοιάζει με νερό», είπε ο Autrey. “Μπορείς να σβήσεις μια φωτιά με αυτό”.
Αλλά για να γίνουν τα μυρμηκικά-διττανθρακικά άλατα βιώσιμο μέσο αποθήκευσης ενέργειας υδρογόνου, οι ερευνητές πρέπει να αναπτύξουν οικονομικά εφικτά σενάρια. Μέχρι στιγμής, η τεχνολογία αποθηκεύει υδρογόνο μόνο με 20 κιλά ανά κυβικό μέτρο, σε σύγκριση με το βιομηχανικό πρότυπο υγρού υδρογόνου 70. Πιο θεμελιωδώς, είπε ο Autrey, οι ερευνητές χρειάζονται μια κατανόηση σε επίπεδο συστήματος της απαιτούμενης ηλεκτροχημείας και κατάλυσης. Με όρους μηχανικής, μέχρι σήμερα, η ιδέα ενός εφαρμόσιμου κύκλου διττανθρακικού-μυρμηκικού έχει χαμηλό επίπεδο τεχνικής ετοιμότητας. «Αν λύσουμε τα προβλήματα κατάλυσης», πρόσθεσε, «θα μπορούσαμε να έχουμε κάποιο πραγματικό ενδιαφέρον». Συνολικά, η ιδέα της μαγειρικής σόδας «είναι αυτό το εκπληκτικό γυαλιστερό πράγμα» για την αποθήκευση υδρογόνου, είπε ο Autrey. «Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι οι δυνατότητες».
Πηγή: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/GC/D3GC00219E
Ακολουθήστε το Cibum 
